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ボツリヌス毒素複合体の宿主侵入機構に関する構造生物学的研究

Research Project

Project/Area Number 15J03770
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Structural biochemistry
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

阿松 翔  大阪大学, 医学系研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2015-04-24 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥2,800,000 (Direct Cost: ¥2,800,000)
Fiscal Year 2017: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2016: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywordsボツリヌス毒素 / 腸管吸収機構 / トランスサイトーシス / 受容体 / 食中毒 / 腸管吸収 / プルダウン / LC-MS/MS / 蛍光免疫染色
Outline of Annual Research Achievements

前年度から引き続きマウス小腸組織免疫染色の条件検討を行った結果、凍結切片を用いた免疫染色により膜タンパク質Xを染色することができた。培養細胞の結果と一致して、上皮細胞に取り込まれたHAは膜タンパク質Xと共局在した。この結果から、膜タンパク質Xは、in vitroだけでなくin vivoでもHAの細胞内取り込みに関与することが示唆された。しかし現染色条件は、陽性コントロールとして試したマウス肝臓組織切片では膜タンパク質X特異的な綺麗な染色像を示したが、マウス小腸組織切片では膜タンパク質Xに加えて非特異的染色が散見されるため、染色条件の改良やノックアウトマウスを用いた確認が必須である。
CRISPR/Cas9システムを用いた膜タンパク質X欠損Caco-2細胞の作製では、数種のリポフェクション試薬を検討したが、どれもCaco-2細胞に対する遺伝子導入効率が低かったためまだ欠損細胞を作製できていない。再度条件検討を行った結果、エレクトロポレーション法を用いることでCaco-2細胞でも約80%の割合でGFP陽性細胞を得ることができた。現在、エレクトロポレーション法により欠損細胞の作製を行っている。
ヒト大腸がん由来細胞株Caco-2細胞を用いてライセートを作製し、プルダウン法でHAと膜タンパク質Xの結合を解析した。前年度に実施したマウス小腸組織ライセートからプルダウンを行った結果と一致して、細胞ライセートから膜タンパク質XはHA特異的に共沈殿した。これまでに報告されているガラクトース、シアル酸又はE-カドヘリンに結合しないHAの各種変異体を用いて細胞ライセートからプルダウンを行った結果、ガラクトースに結合しない変異によって膜タンパク質Xはほとんど共沈殿しなくなった。これらの結果から、HAはヒト膜タンパク質Xと糖鎖依存的に相互作用をすることが明らかになった。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2017 Annual Research Report
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2018 2017 2015

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (5 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Multivalency effects of hemagglutinin component of type B botulinum neurotoxin complex on epithelial barrier disruption2018

    • Author(s)
      Amatsu Sho、Matsumura Takuhiro、Yutani Masahiro、Fujinaga Yukako
    • Journal Title

      Microbiology and Immunology

      Volume: 62 Issue: 2 Pages: 80-89

    • DOI

      10.1111/1348-0421.12565

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Crystal Structure of Hemagglutinin from Type B <i>Clostridium Botulinum</i>2015

    • Author(s)
      阿松翔, 菅原庸, 藤永由佳子, 北所健悟
    • Journal Title

      Nihon Kessho Gakkaishi

      Volume: 57 Issue: 4 Pages: 233-238

    • DOI

      10.5940/jcrsj.57.233

    • NAID

      130005096000

    • ISSN
      0369-4585, 1884-5576
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Open Access
  • [Journal Article] Clostridium botulinum type C hemagglutinin affects the morphology and viability of cultured mammalian cells via binding to the ganglioside GM3.2015

    • Author(s)
      菅原 庸、岩森 正男、松村 拓大、油谷 雅広、阿松 翔、藤永 由佳子
    • Journal Title

      The FEBS journal

      Volume: 282 Issue: 17 Pages: 3334-3347

    • DOI

      10.1111/febs.13346

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] B型ボツリヌス毒素複合体を構成するヘマグルチニン成分の多価性が上皮細胞間バリア破壊活性に及ぼす影響2018

    • Author(s)
      阿松 翔, 松村 拓大, 油谷 雅広, 藤永 由佳子
    • Organizer
      第91回日本細菌学会総会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 宿主腸管におけるボツリヌス神経毒素複合体の分子動態に関する研究2017

    • Author(s)
      油谷 雅広, 戸所 泰人, 鳥居 恭司, 松村 拓大, 阿松 翔, 藤永 由佳子
    • Organizer
      第54回日本細菌学会中部支部総会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 宿主腸管におけるボツリヌス神経毒素複合体の分子動態に関する研究2017

    • Author(s)
      油谷 雅広, 戸所 泰人, 鳥居 恭司, 松村 拓大, 阿松 翔, 藤永 由佳子
    • Organizer
      第64回トキシンシンポジウム
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 宿主腸管におけるボツリヌス神経毒素複合体の分子動態に関する研究2017

    • Author(s)
      油谷 雅広, 戸所 泰人, 鳥居 恭司, 松村 拓大, 阿松 翔, 藤永 由佳子
    • Organizer
      第16回生命科学研究会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] Intestinal absorption mechanism of type B1 botulinum progenitor toxin produced by strain Okra2017

    • Author(s)
      Takuhiro Matsumura, Sho Amatsu, Yo Sugawara, Masahiro Yutani, Yukako Fujinaga
    • Organizer
      54th Interagency Botulism Research Coordinating Committee
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] E-cadherin 機能阻害活性をもつ新規物質である nanoHA の発明2017

    • Inventor(s)
      藤永 由佳子, 阿松 翔, 紀ノ岡 正博
    • Industrial Property Rights Holder
      金沢大学, 大阪大学
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2017-226370
    • Filing Date
      2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report

URL: 

Published: 2015-11-26   Modified: 2024-03-26  

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